เทคโนโลยีอวกาศ (Space Technology)
ความหมายของอวกาศ
บริเวณที่อยู่นอกบรรยากาศของโลกออกไปเป็นบริเวณว่างเปล่าอันกว้างใหญ่ไพศาลไม่มีแรงโน้มถ่วง เพราะเรื่องราวในอวกาศเป็นเรื่องที่ไม่ตายตัวจะเปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ
ทำไมต้องสำรวจอวกาศ
ก็เพราะธรรมชาติของมนุษย์ทุกคน ย่อมมีความอยากรู้อยากเห็น อยากรู้เรื่องราวของสิ่งต่าง ๆ รอบตัว อยากรู้อดีตและอนาคตของตัวเอง การคาดเดาเรื่องราวของตัวเรานี้ เราอาจคาดเดาได้จากประสบการณ์ การเรียนรู้ การสังเกตคนอื่นที่อยู่รอบตัวเรา แล้วนำมาอนุมานได้ว่าตัวเราเคยเป็นอย่างไรและอนาคตจะเป็นอย่างไร
ยุคแห่งการบุกเลิกอวกาศ
การส่งดาวเทียมสปุตนิก 1 (Sputnik 1) เมื่อปี พ.ศ.2500 ซึ่งเป็นดาวเทียมดวงแรกของโลก และเป็นยานอวกาศลำแรกในโครงการสปุตนิก ดำเนินการโดยสหภาพโซเวียต (รัสเซียขณะนั้น) นับเป็นยุคบุกเบิกสู่การแข่งขันทางอวกาศ โดยในช่วงตลอด 50 กว่าปีที่ผ่านมา มนุษย์มีการพัฒนาความรู้ เทคโนโลยี และนวัตกรรมทางอวกาศอย่างต่อเนื่อง
แต่ในช่วงหลังนั้น การสำรวจอวกาศไม่ใช่การสำรวจเพื่อแข่งขันและชิงความเป็นผู้นำทางเทคโนโลยีอวกาศ แต่เป็นความร่วมมือระดับนานาชาติเพื่อร่วมสำรวจอวกาศ เช่นการสร้างสถานีอวกาศนานาชาติ (International Space Station : ISS) และสั่งสมองค์ความรู้เกี่ยวกับอวกาศและดาราศาสตร์ อันจะเป็นประโยชน์ต่อมวลมนุษยชาติในอนาคต เช่น การสื่อสารผ่านดาวเทียม การสำรวจทรัพยากรโลก เป็นต้น
จรวด (Rocket)
การเดินทางสำรวจอวกาศนั้น ส่วนสำคัญที่ทำให้การส่งดาวเทียมหรือยานสำรวจอวกาศทะยานพ้นเขตแรงดึงดูดของโลกและเดินทางออกสู่ห้วงอวกาศได้ก็คือ “จรวด” ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญในการนำยานอวกาศ ดาวเทียม หรืออุปกรณ์ประเภทอื่น ๆ ขึ้นสู่อวกาศ การจะขึ้นไปสู่อวกาศได้นั้นจรวดจะต้องมีแรงขับเคลื่อนสูงมาก เพื่อเอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกก่อนที่จะเคลื่อนที่เข้าสู่วงโคจรของโลกหรือเคลื่อนที่ออกสู่อวกาศ
จรวด ทำงานตามกฎของนิวตันข้อที่ 3 ที่กล่าวไว้ว่า “แรงกิริยา = แรงปฏิกิริยา” โดยจรวดจะปล่อยแก๊สร้อนออกทางท่อท้ายด้านล่าง (แรงกิริยา) ทำให้จรวดเคลื่อนที่ขึ้นไปด้านบน (แรงปฏิกิริยา)
สิ่งสำคัญที่ทำให้จรวดมีแรงขับเคลื่อนได้ คือ เชื้อเพลิง ซึ่งความหมายของเชื้อเพลิงในที่นี้ไม่ใช่เชื้อเพลิงปกติที่เราใช้กับเครื่องยนต์ทั่วไป แต่หมายรวมถึงทั้งเชื้อเพลิงและอ๊อกซิเจนซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวอ็อกซิไดซ์ การสันดาปในเครื่องยนต์ทั่วไปจะใช้ออกซิเจนที่อยู่ในอากาศรอบ ๆ เครื่องยนต์ แต่ในกรณีของจรวด จะต้องมีถังบรรจุออกซิเจนติดไปกับจรวดด้วย เนื่องจากในอวกาศไม่มีอากาศซึ่งเป็นแหล่งออกซิเจน
ประเภทของจรวดตามชนิดของเชื้อเพลิงออกเป็น 3 ประเภท คือ
- จรวดเชื้อเพลิงแข็ง มีโครงสร้างไม่ซับซ้อน แต่เมื่อการเผาไหม้เชื้อเพลิงเกิดขึ้นแล้ว ไม่สามารถหยุดได้ ตัวอย่างของจรวดเชื้อเพลิงแข็งได้แก่ บั้งไฟภาคอีสาน เป็นต้น
- จรวดเชื้อเพลิงเหลว มีโครงสร้างซับซ้อนกว่าจรวดเชื้อเพลิงแข็ง เพราะต้องมีถังเก็บเชื้อเพลิงเหลว และออกซิเจนเหลว ซึ่งมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเยือกแข็ง และยังต้องมีระบบปั๊มและท่อเพื่อลำเลียงเชื้อเพลิงเข้าสู่ห้องเครื่องยนต์เพื่อทำการเผาไหม้
- จรวดไอออน ไม่ได้ใช้พลังงานจากการสันดาปเชื่้อเพลิงดังเช่นจรวดเชื้อเพลิงแข็งและจรวดเชื้อเพลิงเหลว แต่ใช้พลังงานไฟฟ้ายิงอิเล็กตรอนเข้าใส่อะตอมของแก๊สเฉื่อย เช่น ซีนอน ให้แตกเป็นประจุ แล้วเร่งปฏิกริยาให้ประจุเคลื่อนที่ออกจากท่อท้ายของเครื่องยนต์ด้วยความเร็วสูงเพื่อให้เกิดแรงดัน ผลักจรวดให้เคลื่อนที่ไปด้านหน้า
ดาวเทียม
ดาวเทียม คือ อุปกรณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นแล้วปล่อยไว้ในวงโคจรรอบโลก เพื่อใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ เช่น ถ่ายภาพ ตรวจอากาศ โทรคมนาคม และปฏิบัติการทางวิทยาศาสตร์ เป็นต้น ดาวเทียมถูกส่งขึ้นสู่อวกาศโดยติดตั้งบนจรวดหรือยานขนส่งอวกาศ ดาวเทียมดวงแรกของโลกเป็นของสหภาพโซเวียตชื่อ สปุตนิก 1 (Sputnik 1) ถูกส่งขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 4 ตุลาคม 2500 นับเป็นจุดเริ่มต้นของยุคอวกาศ
 |
